李子富含花色苷、矿物质和维生素,有助于提高免疫力,果实的酸味也可刺激胃酸和消化酶分泌,有助于改善食欲。随着李子栽培范围的扩大,其产量也大幅增加,但其成熟期在夏季,不耐储藏。为了延长李子的售货期,通常将其制成加工品,李子果脯就是最常见的李子加工品类型。
1. 材料与仪器
1.1 材料
7成熟新鲜凤凰李,7种市售李子果脯;DNS显色剂、盐酸、氢氧化钠、酚酞(AR),四川西陇科学有限公司。
1.2 仪器
RP60远红外线电热食品烘炉,珠海家宝德科技有限公司;紫外分光光度计(T6新世纪),北京普析通用仪器有限责任公司;质构仪(TA-XTplusC),北京微讯超技仪器技术有限公司。
2. 试验与方法
2.1 李子果脯制作工艺
李子切片→护色硬化→烫漂→盐腌→脱盐→浸糖→烘干→包装。
2.2 单因素试验设计
以护色硬化时间2h、盐腌时间30min、糖液浓度45%为固定参数,探究烫漂时间(1、2、3、4、5min)、脱盐时间(15、30、45、60、75min)、浸糖时间(13、15、17、19、21h)、烘干时间(3、4、5、6、7h)四个因素对李子果脯感官品质的影响。
2.3 响应面法优化
在单因素试验的基础上,使用响应面分析进行优化,选取烫漂时间、脱盐时间、浸糖时间、烘干时间4个因素作为自变量,采用中心组合试验设计(表1)。以加权综合评分作为响应值,通过Design-Expert.V8.0.6.1软件对试验数据进行多项式回归拟合,进行模型的方差分析。
2.4 指标评定
2.4.1 感官评定。参考《蜜饯质量通则》(GB/T 10782-2021),确定10名专业人员对果脯进行感官评定。采取百分制标准,取平均值,评分标准详见表2。
2.4.2 品质测定。总糖:参照《绿色食品 蜜饯》(NY/T 436-2018),采用3,5二硝基水杨酸法测定其总糖含量。含水量:参照《食品安全国家标准 食品中水分的测定》(GB 5009.3-2016)中的直接干燥法来测定。质构:采用质构仪测定李子果脯质构特性指标,包括硬度、咀嚼性、紧实度和纤维性,探头型号为MORS BLADE,AMORS模式,触发力为5g,测量前速度为1mm/s,测量中速度为1mm/s,测量后速度为10mm/s。每个样品重复测定5次,取平均值。
3. 结果与分析
3.1 单因素试验结果
对李子果脯的影响
根据图1可知,烫漂时间为3min时,感官评分达到最高点;烫漂时间小于3min时,李子果脯杀青时间较短,酶活性相对较高,果肉细胞较完整,故浸糖效果较差;烫漂时间大于3min时,李子果肉细胞破坏较严重,组织形态较软,李子果脯过咸或过甜,形态不完整。脱盐处理45min时,感官评分达到顶峰;脱盐时间小于45min时,李子果脯过咸,甜味被覆盖,使得李子果脯风味变差;脱盐时间大于45min时,李子果脯咸味较淡,偏甜或过甜。浸糖时间为19h时,感官评分达到最高点;浸糖时间小于19h时,李子果脯浸糖时间越短,甜度越低,咸味较高,使得咸甜比例不适合;浸糖时间大于19h时,浸糖时间过久导致李子果脯破损软烂,风味偏甜,咸味较淡。烘干时间为6h时,感官得分最高;烘干时间小于6h时,李子果脯果肉越软,无嚼劲,水分较多,不利于长期储存,口感较差;烘干时间大于6h时,李子果脯果肉过硬,口感差,色泽呈黑褐色,形态被破坏。综上所述,李子果脯的最佳工艺为烫漂时间3min、脱盐时间45min、浸糖时间19h、烘干时间6h。
3.2 响应面试验结果
3.2.1 响应面试验设计与结果。在单因素试验基础上,设定中心点和水平,采用Design-Expert.V8.0.6.1中的Box-Behnken设计进行响应面优化试验和数据分析,找到最佳工艺参数,结果详见表3。
3.2.2 方差分析与回归方程。根据表4所示,二次模型P值<0.0001,显示模型极具显著性。失拟项P=0.1188(>0.05),显示失拟不具显著性,表明模型误差较小。确定系数R2=0.9180,R2Adj=0.8359,说明模型拟合良好,可采用此方程替代。应用Design Expert.V8.0.6.1软件,对自变量A、B、C、D进行拟合,以感官评分(Y)作为响应值,得到多元二次响应面回归方程:Y=86.49+0.93A+0.22B+1.68C-0.66D+0.27AB-0.60AC-0.31AD+0.34BC-2.01BD-0.53CD-4.36A2-3.55B2-5.50C2-6.66D2。
3.2.3 交互作用对李子果脯的影响。根据图2可知,BD的响应面曲线陡峭,等高线密集,呈椭圆形状,表明脱盐时间和烘干时间之间的交互作用对感官评分产生显著影响。AB、AD、AC、BC和CD的响应面曲线也较为陡峭,等高线密集且趋近椭圆,但与BD相比,它们的交互作用影响较小,这与方差分析结果一致。
3.2.4 最佳条件预测及验证试验。通过Design-Expert.V8.0.6.1软件预测得到的最佳生产方案为:烫漂时间3.10min、脱盐时间45.92min、浸糖时间19.30h、烘干时间5.93h,该处理条件下的最大响应值可达86.70。在确认最佳条件的情况下进行验证试验,考虑实际情况,将工艺条件修正为烫漂时间3.00min、脱盐时间46.00min、浸糖时间19.30h、烘干时间5.93h。进行3次重复试验后,感官评分为88.07,相对误差为1.55%。因此,采用响应面优化李子果脯工艺研究的回归方程拟合良好,获得的优化工艺参数准确可靠。
3.3 优化工艺参数下制备的李子果脯理化指标(与市场上的7种李子果脯对比)
根据表5所示,优化工艺参数下的李子果脯总糖含量为80.02%,满足果脯类产品总糖含量≤85%的国家标准,其甜度适中,与市场上大部分酸甜口味的果脯类产品不同,有着独特的咸甜风味。其含水量为32.0%,满足果脯类产品含水量≤35%的国家标准,产品不黏手,咀嚼性好。与7种市售果脯产品相比,优化工艺参数下的李子果脯的纤维性、硬度和紧实度均在前列,咀嚼性位于第六,由此可知该工艺条件下的李子果脯紧实度高、纤维性强、硬度适中、咀嚼性好,可以满足人们对李子果脯的基本需求。
综上所述,本试验通过响应面分析确定了李子果脯制备的最佳工艺组合为:烫漂时间3.00min、脱盐时间46.00min、浸糖时间19.30h、烘干时间5.93h,3次重复试验实际测得感官评分为88.07,相对误差为1.55%,总糖含量为80.02%,含水量为32.0%,符合国家标准,能够满足人们对李子果脯的需求。本研究增加了市场中李子产品的选择性,为李子加工副产物的综合开发利用提供了新方法,丰富了李子果脯产品的种类,也为生产提供了理论证据。
基金项目:省级大学生创新创业训练计划项目(S202210669047);凯里学院2022年农业硕士专业学位培育点专项课题(kysszx2022022)。